Chlorek wapnia (CACL2)

Wyjaśniamy, jakie chlorek wapnia, jego struktura, właściwości fizyczne i chemiczne, jak jest syntetyzowany i jego zastosowania

Co to jest chlorek wapnia?

On chlorek wapnia (CACL₂₎ Jest to sól nieorganiczna złożona z wapnia, metalu alkalicznego i chloru halogenowego. W tym związku istnieje kilka interakcji elektrostatycznych, które określają zewnętrzny wygląd ich kryształów i resztę jego właściwości fizycznych.

Towarzyszy mu również cząsteczki wody, tworząc hydraty ogólne COCL₂· Xh₂Lub, z x = 0, 1, 2, 4 i 6. Gdy x = 0, sól nie ma wody i jest bezwodna, na co wskazuje jej wzór chemiczny wspomniany powyżej.

Na lepszym obrazie zilustrowano niektóre stałe części CACL₂. W warunkach niewielkiej wilgotności jest to możliwe.

Formuła

Jego formuła chemiczna to CACL₂: Wyraża to dla każdego jonu²⁺ Istnieją dwa jony CL^- które zneutralizują obciążenie dodatnie. Metal wapnia -grupa 2 stolika okresowego (SR. Scholambara)- daje swoje dwa elektrony do każdego atomu chloru, element grupy 17.

Struktura chlorku wapnia

Na górnym obrazie zilustrowano strukturę CACL₂ bezwodnik. Zielone kule odpowiadają jonom CL^-, podczas gdy biały do ​​jonów ca²⁺. Te kule są ustalane w równoległości, co jest niczym więcej niż jednolitą komórką ortorombową kryształów.

Struktura może podać fałszywą ideę, że wapń dominuje; Jeśli jednak odtworzono więcej powtórzeń komórki elementarnej, największa liczebność zielonych kul byłaby jasna: jony CL^-.

Z drugiej strony jony CA²⁺ Mają mniejsze radia jonowe niż jony CL^-. Wynika to z faktu, że gdy tracą elektrony, jądra atomów wywierają większą przyciągającą siłę na zewnętrzne warstwy elektroniczne, co zmniejsza promień jonowy.

W przypadku CL^-, Ma to dodatkowy elektron, którego nie można przyciągnąć do tej samej siły, zwiększając w ten sposób jego promień jonowy.

Geometria molekularna i wodne kompleksy wapnia

Na środku równoległości CA²⁺ Otoczony jest sześć CL^-. Cztery z nich leżą w płaszczyźnie kwadratowej, a pozostałe dwa są zlokalizowane prostopadle (najbardziej odległe zielone kule w białej kuli).

W wyniku rozmieszczenia tych jonów, wokół CA²⁺ Octaedro to „broń”, przypisując w ten sposób oktaedryczną geometrię molekularną.

Biorąc pod uwagę, w jaki sposób ułożone są zielone kule, cząsteczka wody może zastąpić jedną z nich, która występuje udarem₂· H₂Lub prawdopodobnie w kwadratowej płaszczyźnie. Fakt ten modyfikuje strukturę krystaliczną, a gdy woda zastępuje zielone kule, układ jonów zmienia się bardziej.

Kiedy wszystkie jony CL^- Są one zastępowane cząsteczkami wody, powstaje hydrat CACL₂· 6H₂ALBO. W tym momencie oktaedron jest „wodny”, a cząsteczki są teraz zdolne do interakcji między nimi przez mosty wodorowe (CA²⁺ Oh-H-oh₂).

Kolejnie wapń może zaakceptować jeszcze więcej cząsteczek wody bez zmiany ustalonej proporcji. Oznacza to, że CACL₂· 6H₂Lub może przyjąć inne złożone struktury, do tego stopnia, że ​​krystaliczne polimery wapnia i wody.

Jednak struktury te są mniej stabilne niż wzniesione przez interakcje elektrostatyczne (CA²⁺ i Cl^-) z soli bezwodnikowej.

Używa/zastosowania chlorku wapnia

Główne zastosowania chlorku wapnia to:

• Unikaj zamarzania wody zimą. Chlorek wapnia wytwarza bardzo ciepło podczas rozpuszczania, a następnie, zwiększając temperaturę, występuje fuzja lodu. Z tego powodu jest wykorzystywany do zmniejszenia ryzyka krążenia ludzi i pojazdów podczas zimnej stacji.
• Pomóż kontrolować kurz na nieutwardzonych drogach.
• Przyspiesz prędkość suszenia betonu po wylaniu.
• Płyny Cachl₂ Wzrasta wydajność wiercenia w celu ekstrakcji gazu z ich podziemnych złóż, a także ropa.
• Baseny są dodawane w celu zmniejszenia erozji cierpiącej przez beton jego ścian. Osad wapnia wypełnia tę funkcję.
• Ponieważ jest to sól higroskopijna, chlorek wapnia może być stosowany jako rozróżnienie, będąc w stanie obniżyć wilgoć otaczającego powietrza, a zatem z substancji w kontakcie z tym powietrzem.
• Jest stosowany jako konserwujący w niektórych produktach spożywczych, a także dodatkowy w kilku, takich jak napoje energetyczne używane przez sportowców, sery, piwa itp.
• W praktyce medycznej ma również użyteczność w leczeniu depresji spowodowanej przedawkowaniem siarczanu magnezu, a także w zatruciu ołowiem.

Synteza chlorku wapnia

Naturalnymi źródłami tego związku są salmueras wydobyty z mórz lub jezior.

Jednak jego główne źródło pochodzi z procesu Solvay, w którym wapień (CACO₃) cierpieć szereg transformacji, aż wyprowadzono w chlorku wapnia według -produkt:

2nacl (aq) + caco₃(s) na₂WSPÓŁ₃(s) + cacl₂(AC)

Produktem zainteresowania tego procesu jest w rzeczywistości węglan sodu, na₂WSPÓŁ₃.

Właściwości chlorku wapnia

Właściwości fizyczne i przysmaki

To biała, toaleta i higroskopijna substancja stała. Ta tendencja do wchłaniania wilgoci w środowisku wynika z zasadowości jonów CA²⁺.

Zasadności jakiego rodzaju: Lewisa lub Bronsteda? Lewis, ponieważ gatunki dodatnie jest w stanie przyjmować elektron. Te elektrony są przekazywane na przykład przez atomy tlenu cząsteczek wody.

Stolizna wchłania wilgoć do stopnia rozpuszczania się w tej samej wodzie, która nakłada kryształy. Ta właściwość jest znana jako Delicuescencia.

Jego gęstość wynosi 2,15 g/ml. Gdy włącza wodę do swojej struktury, kryształ jest „rozszerzony”, zwiększając jego objętość, a zatem zmniejszając gęstość. Tylko CACL₂· H₂O Zerwaj z tym trendem, wykazując większą gęstość (2,24 g/ml).

Masa cząsteczkowa soli bezwodnej wynosi około 111 g/mol, a dla każdej cząsteczki wody w jej strukturze ta waga zwiększa 18 jednostek.

Rozpuszczalność

CACL₂ Jest bardzo rozpuszczalny w wodzie i niektórych rozpuszczalnikach polarnych, takich jak etanol, kwas octowy, metanol i inne alkohole.

Ciepło ciepła

Gdy proces jest rozpuszczony w wodzie, jest egzotermiczny, a zatem podgrzewał roztwór i jego otoczenie.

Jest tak, ponieważ kompleks wodny lepiej stabilizuje jony CA²⁺ w roztworze to interakcje elektrostatyczne z jonami CL^-. Ponieważ produkt jest bardziej stabilny, stałe uwalnia energię w postaci ciepła.

Rozkład elektrolityczny

CACL₂ stopione można poddać elektrolizy, proces fizyczny, który składa się z oddzielenia związku w jego pierwiastkach od działania prądu elektrycznego. W przypadku tej soli produkty to metaliczny wapń i chlor gazowy:

Cacl₂(L) → Ca (S) + Cl₂(G)

Jony ca²⁺ Są one zmniejszone w katodzie, a jony CL^- Są utleniane na anodzie.

Bibliografia

1. Wikipedia. (2018). Chlorek wapnia. Odzyskane z.Wikipedia.org
2. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. W elementach grupy 2. (Czwarta edycja., P. 278). MC Graw Hill.
3. Pubchem. (2018). Chlorek wapnia. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
4. Oksychem. Chlorek wapnia: przewodnik po właściwościach fizycznych. Oxy wyzdrowiał.com
5. Carole Ann. Powszechne zastosowania chlorku wapnia. Hunker wyzdrowiał.com